一种具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压装置的制作方法

本发明涉及冲压打磨处理，具体涉及一种具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压装置。

背景技术：

1、对零件进行精密冲压处理时，往往需要进行零件冲压和零件毛刺打磨，具体地，可以通过冲压装置，得到成型的零件，此时得到的零件表面往往存在一定的毛刺，往往需要通过打磨装置对得到的成型零件表面进行毛刺打磨，以获取精密零件。在零件毛刺打磨过程中，打磨转速的设置至关重要。

2、目前，在对零件表面毛刺等不平滑部位进行打磨时，往往通过人工经验设置的固定的打磨转速，对零件表面进行打磨，以使零件表面光滑。但在零件毛刺打磨过程中，不同时刻下的零件表面毛刺情况往往不同，其需要的打磨转速往往不同，因此，若使用固定的打磨转速进行毛刺打磨，可能导致难以准确地将零件表面打磨光滑，从而导致对零件进行精密冲压处理的效果较差。

技术实现思路

1、为了解决对零件进行精密冲压处理的效果较差的技术问题，本发明提出了一种具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压装置。

2、本发明提供了一种具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压装置，包括具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压设备，具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压设备包括打磨装置和冲压装置，所述具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压装置还包括数据采集器、数据处理器和转速调节器；

3、数据采集器的信号输出端连接数据处理器的信号输入端，数据采集器用于采集打磨模板图像、待打磨零件在待调节时刻下的目标压力和预设数量帧初始表面图像，待调节时刻是待打磨零件冲压完成后进行毛刺打磨阶段内的时刻，数据处理器的信号输出端连接转速调节器的信号输入端；

4、数据处理器，用于实现以下步骤：

5、从预设数量帧初始表面图像中筛选出目标表面图像，从目标表面图像中筛选出与目标区域相同位置的区域，作为零件候选区域，并对零件候选区域进行连通域提取，得到目标连通域，其中，目标区域是目标表面图像和打磨模板图像之间的差分图像中的灰度值非零区域；

6、根据目标连通域的周长和面积，以及所有初始表面图像和打磨模板图像之间的差分图像中与目标连通域相同位置的区域内的灰度情况，确定目标连通域对应的零件可能因子，并基于零件可能因子，从所有目标连通域中筛选出目标零件区域；

7、根据目标零件区域边界对应的路径波动变化和拟合优度，确定整体毛刺因子，并对目标零件区域进行边缘检测，得到目标边缘；

8、根据整体毛刺因子和各个目标边缘与目标零件区域边界之间的最短距离，确定毛刺严重程度；

9、转速调节器，用于基于毛刺严重程度和目标压力，对待调节时刻下的打磨转速进行调节。

10、可选地，所述根据目标连通域的周长和面积，以及所有初始表面图像和打磨模板图像之间的差分图像中与目标连通域相同位置的区域内的灰度情况，确定目标连通域对应的零件可能因子，包括：

11、根据每帧初始表面图像和打磨模板图像之间的差分图像，确定初始表面图像中每个像素点对应的差分灰度因子，并对每帧初始表面图像中与目标区域相同位置的区域进行连通域提取，得到初始连通域；

12、将任意一个目标连通域，确定为标记连通域，并将所述标记连通域内任意一个像素点，确定为标记像素点；

13、从所有初始表面图像中筛选出与所述标记像素点位置相同的像素点，作为参考像素点，得到所述标记像素点对应的参考像素点集合，其中，所述标记连通域内所有像素点对应的参考像素点集合中所有像素点对应的差分灰度因子表征所有初始表面图像和打磨模板图像之间的差分图像中与所述标记连通域相同位置的区域内的灰度情况；

14、根据所述标记像素点对应的参考像素点集合中，所有像素点对应的差分灰度因子及其所属初始连通域的面积，确定所述标记像素点对应的初始可能因子，其中，差分灰度因子和连通域面积均与初始可能因子呈正相关关系；

15、根据所述标记连通域的周长和面积，以及所述标记连通域内所有像素点对应的初始可能因子，确定所述标记连通域对应的零件可能因子。

16、可选地，所述根据每帧初始表面图像和打磨模板图像之间的差分图像，确定初始表面图像中每个像素点对应的差分灰度因子，包括：

17、将任意一帧初始表面图像确定为候选表面图像，将所述候选表面图像与所述打磨模板图像之间的差分图像，确定为候选差分图像；

18、将所述候选表面图像中任意一个像素点，确定为候选像素点；

19、若所述候选差分图像中与所述候选像素点相同位置处的像素点对应的灰度值为零，则将第一预设数值确定为所述候选像素点对应的差分灰度因子；

20、若所述候选差分图像中与所述候选像素点相同位置处的像素点对应的灰度值不为零，则将第二预设数值确定为所述候选像素点对应的差分灰度因子，其中，第二预设数值大于第一预设数值。

21、可选地，所述根据所述标记连通域的周长和面积，以及所述标记连通域内所有像素点对应的初始可能因子，确定所述标记连通域对应的零件可能因子，包括：

22、将所述标记连通域的周长和面积的比值，确定为所述标记连通域对应的目标形状特征；

23、根据所述标记连通域内所有像素点对应的初始可能因子，以及所述标记连通域对应的目标形状特征，确定所述标记连通域对应的零件可能因子，其中，初始可能因子和目标形状特征均与零件可能因子呈正相关关系。

24、可选地，所述基于零件可能因子，从所有目标连通域中筛选出目标零件区域，包括：

25、若目标连通域对应的零件可能因子大于预设零件阈值，则将目标连通域，确定为目标零件区域。

26、可选地，所述根据目标零件区域边界对应的路径波动变化和拟合优度，确定整体毛刺因子，包括：

27、对所述目标零件区域边界进行曲线拟合，得到目标边界曲线，并将所述目标边界曲线上所有像素点对应的斜率的方差，确定为所述目标零件区域对应的路径波动变化因子；

28、将所述目标零件区域边界上的像素点，确定为参考边界像素点，并将所述目标边界曲线上参考边界像素点的占比，确定为所述目标零件区域对应的目标拟合优度；

29、根据所述路径波动变化因子和所述目标拟合优度，确定整体毛刺因子，其中，所述路径波动变化因子与所述整体毛刺因子呈正相关关系，所述目标拟合优度与所述整体毛刺因子呈负相关关系。

30、可选地，所述根据整体毛刺因子和各个目标边缘与目标零件区域边界之间的最短距离，确定毛刺严重程度，包括：

31、将每个目标边缘与目标零件区域边界之间的最短距离，确定为每个目标边缘对应的目标距离；

32、根据所述整体毛刺因子和所有目标边缘对应的目标距离，确定毛刺严重程度，其中，所述整体毛刺因子与所述毛刺严重程度呈正相关关系，目标距离与所述毛刺严重程度呈负相关关系。

33、可选地，所述根据所述整体毛刺因子和所有目标边缘对应的目标距离，确定毛刺严重程度，包括：

34、根据所述整体毛刺因子和每个目标边缘对应的目标距离，确定每个目标边缘对应的毛刺可能因子，其中，所述整体毛刺因子与毛刺可能因子呈正相关关系，目标距离与毛刺可能因子呈负相关关系；

35、从所有目标边缘对应的毛刺可能因子中筛选出最大的毛刺可能因子，作为毛刺第一代表因子；

36、将所有目标边缘对应的毛刺可能因子的累加值，确定为毛刺第二代表因子；

37、将所述毛刺第一代表因子和所述毛刺第二代表因子的乘积，确定为毛刺严重程度。

38、可选地，所述基于毛刺严重程度和目标压力，对待调节时刻下的打磨转速进行调节，包括：

39、根据预设打磨转速、所述毛刺严重程度和所述目标压力，确定所述待调节时刻下的目标转速；

40、对待调节时刻下的打磨转速进行调节，使其调节至目标转速。

41、可选地，待调节时刻下的目标转速对应的公式为：

42、；

43、；

44、其中，v是待调节时刻下的目标转速；是预设打磨转速；t是转速调整因子；是归一化函数；w是毛刺严重程度；y是目标压力。

45、本发明具有如下有益效果：

46、本发明的一种具有表面处理功能的金属箔材零件精密冲压装置，实现了对零件的精密冲压处理，解决了对零件进行精密冲压处理的效果较差的技术问题，提高了对打磨转速调节的准确度，从而提高了对零件进行精密冲压处理的效果。相较于通过人工经验设置的固定的打磨转速，对零件表面进行打磨，本发明综合考虑了多个与打磨转速需求相关的因素，比如，零件可能因子、整体毛刺因子和毛刺严重程度，从而实现了对打磨转速的自适应调整，进而实现了对零件表面的精确打磨，从而提高了对零件进行精密冲压处理的效果。